代码分析

结构图

在这里插入图片描述

代码

public class Product {//产品类,多个部件构成
    List <String> parts = new ArrayList<>();
    public void  Add(String part){
        parts.add(part);
    }
    public void show(){
        System.out.println("===creat parts==");
        for(String part:parts){
            System.out.println(part);
        }
    }
}

abstract class Builder {//抽象建造者类，确定产品有两个部件，并声明等到产品构造后的结果方法GetResult
    public abstract void BuildPartA();
    public abstract void BuildPartB();
    public abstract Product GetResult();

}

public class ConcreteBuilder1 extends Builder{//具体建造者类，建造具体的两个部件A和B
    private Product product = new Product();
    @Override
    public void BuildPartA() {
        product.Add("A");
    }

    @Override
    public void BuildPartB() {
        product.Add("B");
    }
    @Override
    public Product GetResult() {
        return product;
    }
}

public class ConcreteBuilder2 extends Builder{//具体建造者类，建造具体的两个部件X和Y
    Product product = new Product();
    @Override
    public void BuildPartA() {
        product.Add("X");
    }
    @Override
    public void BuildPartB() {
        product.Add("Y");
    }
    @Override
    public Product GetResult() {
        return product;
    }
}

public class Director {
    public void Construct(Builder builder){
        builder.BuildPartA();//指挥者类，用来指挥建造过程
        builder.BuildPartB();
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {//客户端代码，指挥者用ConcreteBuilder1的方法建造产品
        Director director = new Director();
        Builder b1 = new ConcreteBuilder1();
        Builder b2 =new ConcreteBuilder2();

        director.Construct(b1);
        Product p1 = b1.GetResult();
        p1.show();

        director.Construct(b2); //指挥者用ConcreteBuilder1的方法建造产品
        Product p2 = b2.GetResult();
        p2.show();
    }
}

运行结果

===creat parts==
A
B
===creat parts==
X
Y

1.概述

将一个复杂对象的构建与表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示
分离了部件的构造(由Builder来负责)和装配(由Director负责)。从而可以构造出复杂的对象。这个模式适用于：某个对象的构建过程复杂的情况。
由于实现了构建和装配的解耦。不同的构建器，相同的装配，也可以做出不同的对象；相同的构建器，不同的装配顺序也可以做出不同的对象。也就是实现了构建算法、装配算法的解耦，实现了更好的复用。
–建造者模式可以将部件和其组装过程分开，一步一步创建一个复杂的对象。用户只需要指定复杂对
象的类型就可以得到该对象，而无须知道其内部的具体构造细节。

2.结构

建造者（Builder）模式包含如下角色：

抽象建造者类（Builder）：这个接口规定要实现复杂对象的那些部分的创建，并不涉及具体的部件对象的创建。
具体建造者类（ConcreteBuilder）：实现 Builder 接口，完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。在构造过程完成后，提供产品的实例。
产品类（Product）：要创建的复杂对象。
指挥者类（Director）：调用具体建造者来创建复杂对象的各个部分，在指导者中不涉及具体产品的信息，只负责保证对象各部分完整创建或按某种顺序创建。

3.实现-类图

在这里插入图片描述

4. 代码

public class Bike {
    private String frame;
    private String seat;
    public String getFrame() {
        return frame;
    }
    public void setFrame(String frame) {
        this.frame = frame;
    }
    public String getSeat() {
        return seat;
    }
    public void setSeat(String seat) {
        this.seat = seat;
    }
    
}

abstract class Builder {
    protected Bike bike = new Bike();
    abstract void buildFrame();
    abstract void buildSeat();
    abstract Bike creatBike();
}

public class MobikeBuilder extends Builder {

    @Override
    void buildFrame() {System.out.println("the frame is made of aluminum alloy");}
    @Override
    void buildSeat() {System.out.println("the seat is made of Genuine Leather");}
    @Override
    Bike creatBike() {return bike;}
}

public class OfoBuilder extends Builder {
    @Override
    void buildFrame() {System.out.println("the frame is made of carbon fiber");}
    @Override
    void buildSeat() {System.out.println("the seat is made of rubber");}
    @Override
    Bike creatBike() {return bike;}
}

public class Director {
    private Builder builder;

    public Director(Builder builder) {
        this.builder = builder;
    }
    public Bike construct(){
        builder.buildFrame();
        builder.buildSeat();
        return builder.creatBike();
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        showBike(new OfoBuilder());
//        showBike(new MobikeBuilder());
    }
    public static void showBike(Builder builder) {
        Director director = new Director(builder);
        Bike bike = director.construct();
    }
}

5. 运行结果

the frame is made of carbon fiber
the seat is made of rubber

6. 优缺点

优点：

建造者模式的封装性很好。使用建造者模式可以有效的封装变化，在使用建造者模式的场景中，一般产品类和建造者类是比较稳定的，因此，将主要的业务逻辑封装在指挥者类中对整体而言可以取
得比较好的稳定性。
在建造者模式中，客户端不必知道产品内部组成的细节，将产品本身与产品的创建过程解耦，使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象。
可以更加精细地控制产品的创建过程。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰，也更方便使用程序来控制创建过程。
建造者模式很容易进行扩展。如果有新的需求，通过实现一个新的建造者类就可以完成，基本上不用修改之前已经测试通过的代码，因此也就不会对原有功能引入风险。符合开闭原则。
缺点：
造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似，如果产品之间的差异性很大，则不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。

7. 使用场景

建造者（Builder）模式创建的是复杂对象，其产品的各个部分经常面临着剧烈的变化，但将它们组合在一起的算法却相对稳定，所以它通常在以下场合使用。

创建的对象较复杂，由多个部件构成，各部件面临着复杂的变化，但构件间的建造顺序是稳定的。
创建复杂对象的算法独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式，即产品的构建过程和最终的表示是独立的。

8.模式扩展

建造者模式除了上面的用途外，在开发中还有一个常用的使用方式，就是当一个类构造器需要传入很多参数时，如果创建这个类的实例，代码可读性会非常差，而且很容易引入错误，此时就可以利用建造者模式进行重构。

public class Phone {
    private String cpu;
    private String memory;
    private String screen;

    public Phone(String cpu, String memory, String screen) {
        this.cpu = cpu;
        this.memory = memory;
        this.screen = screen;
    }

    public String getCpu() {
        return cpu;
    }

    public void setCpu(String cpu) {
        this.cpu = cpu;
    }

    public String getMemory() {
        return memory;
    }

    public void setMemory(String memory) {
        this.memory = memory;
    }

    public String getScreen() {
        return screen;
    }

    public void setScreen(String screen) {
        this.screen = screen;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Phone{" +
                "cpu='" + cpu + '\'' +
                ", memory='" + memory + '\'' +
                ", screen='" + screen + '\'' +
                '}';
    }

    public static void main(String[] args) {
        //构建Phone对象
        Phone phone = new Phone("intel","金士顿","三星屏幕");
        System.out.println(phone);
    }
}

Phone{cpu='intel', memory='金士顿', screen='三星屏幕'}

重构后代码

public class Phone {
    private String cpu;
    private String memory;
    private String screen;

    //私有构造方法
    private Phone(Builder builder) {
        this.memory = builder.memory;
        this.screen = builder.screen;
        this.cpu = builder.cpu;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Phone{" +
                "cpu='" + cpu + '\'' +
                ", memory='" + memory + '\'' +
                ", screen='" + screen + '\'' +
                '}';
    }
    public static final class Builder {
        private String cpu;
        private String memory;
        private String screen;

        Builder() {
        }
        public Builder cpu(String cpu) {
            this.cpu=cpu ;
            return this;
        }
        public Builder memory(String memory) {
             this.memory=memory;
            return this;
        }

        public Builder screen(String screen) {
            this.screen=screen;
            return this;
        }
        public Phone build() {
            return new Phone(this);}
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //构建Phone对象
        Phone phone = new Phone.Builder().cpu("intel").memory("金士顿").screen("三星").build();
        System.out.println(phone);
    }
}

Phone{cpu='intel', memory='金士顿', screen='三星'}

9.创建者模式对比

9.1 工厂方法模式VS建造者模式

工厂方法模式注重的是整体对象的创建方式；而建造者模式注重的是部件构建的过程，意在通过一步一步地精确构造创建出一个复杂的对象。
我们举个简单例子来说明两者的差异，如要制造一个超人，如果使用工厂方法模式，直接产生出来的就是一个力大无穷、能够飞翔、内裤外穿的超人；而如果使用建造者模式，则需要组装手、头、脚、躯干
等部分，然后再把内裤外穿，于是一个超人就诞生了。

9.2 抽象工厂模式VS建造者模式

抽象工厂模式实现对产品家族的创建，一个产品家族是这样的一系列产品：具有不同分类维度的产品组合，采用抽象工厂模式则是不需要关心构建过程，只关心什么产品由什么工厂生产即可。
建造者模式则是要求按照指定的蓝图建造产品，它的主要目的是通过组装零配件而产生一个新产品。如果将抽象工厂模式看成汽车配件生产工厂，生产一个产品族的产品，那么建造者模式就是一个汽车组
装工厂，通过对部件的组装可以返回一辆完整的汽车。